JP2017051149A - 液中生物粒子の検出装置、及び液中生物粒子の検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液中の生物粒子を正確に検出可能な液中生物粒子の検出装置を提供する。【解決手段】微生物粒子を含む液体が流れる加熱用流路２０１と、加熱用流路２０１中の微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置２０２と、加熱用流路２０１に接続された検査流路４０と、検査流路４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された検査流路４０中の微生物粒子が発する蛍光を検出する蛍光検出器１０２と、を備える液中生物粒子の検出装置。【選択図】図１
Description
本発明は環境技術に関し、特に液中生物粒子の検出装置、及び液中生物粒子の検出方法に関する。
バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物粒子や非微生物粒子が検出され、記録される（例えば、特許文献１、２及び非特許文献１参照。）。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に光を照射する。気体に微生物粒子や非微生物粒子が含まれていると、光を照射された粒子が蛍光を発したり、粒子において散乱光が生じたりする。そのため、蛍光や散乱光を検出することにより、気体に含まれる微生物粒子や非微生物粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる。また、クリーンルーム以外でも、流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている（例えば、特許文献３、４参照。）。
長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，azbil Technical Review 2009年12月号，p.2-7，2009年
液中の生物粒子が発する蛍光が弱いという問題がある。そこで、本発明は、液中の生物粒子を正確に検出可能な液中生物粒子の検出装置、及び液中生物粒子の検出方法を提供することを目的の一つとする。
本発明の態様によれば、（ａ）微生物粒子を含む液体が流れる加熱用流路と、（ｂ）加熱用流路中の微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置と、（ｃ）加熱用流路に接続された検査流路と、（ｄ）検査流路に励起光を照射する励起光光源と、（ｅ）励起光を照射された検査流路中の微生物粒子が発する蛍光を検出する蛍光検出器と、を備える、液中生物粒子の検出装置が提供される。
上記の液中生物粒子の検出装置が、検査流路を流れた生物粒子を含む液体を、加熱用流路に戻す循環流路をさらに備えていてもよい。マイクロ波照射装置が、循環流路で循環される前の微生物粒子を含む液体に、マイクロ波を照射しなくともよい。また、マイクロ波照射装置が、循環流路で循環された後の微生物粒子を含む液体に、マイクロ波を照射してもよい。
上記の液中生物粒子の検出装置が、循環流路で循環される前の粒子が発した蛍光の強度と、循環流路で循環された後の粒子が発した蛍光の強度と、を比較する前後比較部をさらに備えていてもよい。
上記の液中生物粒子の検出装置において、加熱用流路が光に対して不透明であってもよい。
また、本発明の態様によれば、（ａ）微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射することと、（ｂ）マイクロ波を照射された生物粒子に励起光を照射し、当該生物粒子が発する蛍光を検出することと、を備える、液中生物粒子の検出方法が提供される。
上記の液中生物粒子の検出方法が、微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射することの前に、マイクロ波を照射されていない生物粒子に励起光を照射し、当該生物粒子が発する蛍光を検出することをさらに備えていてもよい。
上記の液中生物粒子の検出方法が、マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度と、マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度と、を比較することをさらに備えていてもよい。また、上記の液中生物粒子の検出方法において、マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度より、マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度が強い場合、粒子が微生物粒子であると判定してもよい。
本発明によれば、液中の生物粒子を正確に検出可能な液中生物粒子の検出装置、及び液中生物粒子の検出方法を提供可能である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。ただし、本開示の一部をなす記述及び図面は、本発明を限定するものであると理解するべきではない。本開示から当業者には様々な代替技術及び運用技術が明らかになるはずであり、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
（第１の実施の形態）
実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置は、微生物粒子を含む液体が流れる加熱用流路２０１と、加熱用流路２０１中の微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置２０２と、加熱用流路２０１に接続された検査流路４０と、検査流路４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された検査流路４０中の微生物粒子が発する蛍光を検出する蛍光検出器１０２と、を備える。ここで、マイクロ波とは、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数の電磁波をさす。
実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置は、微生物粒子を含む液体が流れる加熱用流路２０１と、加熱用流路２０１中の微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置２０２と、加熱用流路２０１に接続された検査流路４０と、検査流路４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された検査流路４０中の微生物粒子が発する蛍光を検出する蛍光検出器１０２と、を備える。ここで、マイクロ波とは、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数の電磁波をさす。
加熱用流路２０１は、マイクロ波が透過すれば、光に対して不透明であってもよい。そのため、加熱用流路２０１の材料としては、不透明で壊れにくい材料を使用することが可能である。加熱用流路２０１内部の液体は、マイクロ波を照射されると、誘電損失により熱を発する。また、液中に存在する微生物粒子も、マイクロ波を照射されると、誘電損失により熱を発する。なお、加熱用流路２０１内部の液体は、濁っていたり、不透明であったりしても、マイクロ波で加熱することが可能である。
マイクロ波を照射された溶媒及び内部の液体により加熱された微生物粒子において、メイラード反応が生じる。メイラード反応とは、アミノ酸、ペプチド、及びタンパク質等のアミノ化合物を、グルコース等の糖類の存在下、加熱することにより、糖化最終産物（ＡＧＥ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｇｌｙｃａｔｉｏｎ ｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔ）が生じる反応をいう。糖化最終産物は蛍光を発する。なお、微生物粒子は、メイラード反応が生じなくとも、微生物粒子に含まれるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド及びリボフラビン等が、蛍光を発する。しかし、メイラード反応が生じた微生物粒子においては、糖化最終産物も蛍光を発するようになるため、メイラード反応が生じていない微生物粒子と比較して、メイラード反応が生じた微生物粒子は、強い蛍光を発するようになる。
メイラード反応は、タンパク質及び糖を含有しない、非微生物粒子では生じない。したがって、加熱用流路２０１にマイクロ波を照射すると、微生物粒子では蛍光物質が増加するが、非微生物粒子では蛍光物質が増加しない。
加熱用流路２０１は、例えば、微生物粒子においてメイラード反応が完了するために必要なマイクロ波照射の時間をかけて、微生物粒子を含む液体がマイクロ波照射領域を通過することができる長さを有する。例えば、微生物粒子においてメイラード反応が完了するために必要なマイクロ波照射の時間が１０分であれば、加熱用流路２０１は、微生物粒子を含む液体が１０分かけて加熱用流路２０１を通過する長さを有する。このような加熱用流路２０１の長さは、加熱用流路２０１の内径、微生物粒子を含む液体の流速、及びマイクロ波の強度に応じて適宜設計される。
加熱用流路２０１は、必要な長さを確保するために、例えばらせん状であってもよいし、三次元的な折りたたみ構造を有していてもよい。例えば、折りたたみ構造の外径が、直方体をなしていてもよいし、球をなしていてもよい。加熱用流路２０１がマイクロ波が透過可能な材料からなっていれば、三次元的な折りたたみ構造の内部が、外部から視認できなくともよい。
マイクロ波照射装置２０２は、シングルモード共鳴共振器を備えていてもよいし、マルチモード共鳴共振器を備えていてもよい。また、マイクロ波照射装置２０２が発するマイクロ波を反射部材によって反射して、マイクロ波の照射領域を調節してもよい。
図２に示すように、液中生物粒子の検出装置は、励起光を照射された液体中で生じた、励起光と波長が同じ散乱光を検出する散乱光検出器１０５をさらに備えていてもよい。励起光光源１０には、励起光光源１０に電力を供給する光源駆動電源１１が接続されている。光源駆動電源１１には、励起光光源１０に供給される電力を制御する電源制御装置１２が接続されている。
励起光光源１０は、検査流路４０中を流れる液体に向けて、広帯域波長の励起光を照射する。励起光光源１０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザーが使用可能である。励起光の波長は、例えば２５０ないし５５０ｎｍである。励起光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。励起光が可視光である場合、励起光の波長は、例えば４００ないし５５０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。励起光が紫外光である場合、励起光の波長は、例えば３００ないし３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３４０ｎｍである。ただし、励起光の波長は、これらに限定されない。
検査流路４０は、励起光に対して透明であり、例えば石英等からなる。
検査流路４０の中の液体に細菌等の微生物が含まれる場合、励起光を照射された微生物に含まれるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、リボフラビン、及び糖化最終産物等が、蛍光を発する。また、検査流路４０の中の液体に例えば金属又は樹脂からなる非微生物粒子が含まれる場合も、励起光を照射された非微生物粒子が、蛍光、又は波長帯域が蛍光と重なる光を発する場合がある。なお、蛍光とは、自家蛍光を含む。ただし、上述したように、メイラード反応は微生物粒子で生じ、非生物粒子では生じないため、メイラード反応による蛍光の増強は、非生物粒子では生じない。
例えば、液体が精製水製造装置で製造された水である場合、水には精製水製造装置の材料からなる非微生物粒子が含まれる場合がある。例えば、精製水製造装置が備えうるフィルタやハウジングからは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、オレフィン、ポリカーボネート、及びポリウレタン等から選択される少なくとも一つの材料からなる粒子が生じうる。また、精製水製造装置が備えうるパッキンからは、例えば、シリコンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、カルレッツ、及びＰＴＦＥ等から選択される少なくとも一つの材料からなる粒子が生じうる。さらに、精製水製造装置が備えうるポンプからは、バイトン、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、及びパーフロ等から選択される少なくとも一つの材料からなる粒子が生じうる。またさらに、精製水製造装置が備えうるシールからは、例えばＰＴＦＥ等からなる粒子が生じうる。加えて、精製水製造装置が備えうる配管からは、酸化ステンレス等の金属材料からなる粒子が生じうる。上記したような精製水製造装置から生じる粒子の材料は、励起光を照射されると、蛍光、又は波長帯域が蛍光と重複する光を発する場合がある。
微生物及び非微生物粒子が発する蛍光帯域の光のスペクトルは、微生物及び非微生物粒子の種類によって異なる。また、一般に、微生物が発する蛍光波長帯域の光の強度は、非微生物粒子が発する蛍光波長帯域の光の強度よりも長波長側で強い傾向にある。そのため、複数の波長において検出した蛍光帯域の光の強度に基づいて、液体に含まれる粒子等の物質が、微生物であるか、あるいは非微生物粒子であるかを判定することが可能となる。
蛍光検出器１０２は、微生物又は非微生物粒子が発する蛍光帯域の光を検出する。蛍光検出器１０２は、第１の蛍光波長帯域の光を受光する第１の受光素子２０Ａと、第１の蛍光波長帯域とは異なり、第１の蛍光波長帯域より短波長側の第２の蛍光波長帯域の光を受光する第２の受光素子２０Ｂと、を備える。第１の受光素子２０Ａ及び第２の受光素子２０Ｂとしては、フォトダイオード及び光電子増倍管等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
第１の受光素子２０Ａには、第１の受光素子２０Ａで生じた電流を増幅する増幅器２１Ａが接続されている。増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａに電力を供給する増幅器電源２２Ａが接続されている。また、増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａで増幅された電流を受け取り、第１の受光素子２０Ａが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ａが接続されている。光強度算出装置２３Ａは、例えば、検出した光のスペクトルの面積に基づいて、光の強度を算出する。光強度算出装置２３Ａには、光強度算出装置２３Ａが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ａが接続されている。
第２の受光素子２０Ｂには、第２の受光素子２０Ｂで生じた電流を増幅する増幅器２１Ｂが接続されている。増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂに電力を供給する増幅器電源２２Ｂが接続されている。また、増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂで増幅された電流を受け取り、第２の受光素子２０Ｂが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ｂが接続されている。光強度算出装置２３Ｂは、例えば、検出した光のスペクトルの面積に基づいて、光の強度を算出する。光強度算出装置２３Ｂには、光強度算出装置２３Ｂが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ｂが接続されている。
散乱光検出器１０５は、検査光を照射された微生物及び非微生物粒子で生じる散乱光を検出する。散乱光検出器１０５は、散乱光を受光する散乱光受光素子５０を備える。散乱光受光素子５０としては、フォトダイオード等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
散乱光受光素子５０には、散乱光受光素子５０で生じた電流を増幅する増幅器５１が接続されている。増幅器５１には、増幅器５１に電力を供給する増幅器電源５２が接続されている。また、増幅器５１には、増幅器５１で増幅された電流を受け取り、散乱光受光素子５０が受光した散乱光の強度を算出する光強度算出装置５３が接続されている。光強度算出装置５３には、光強度算出装置５３が算出した散乱光の強度を保存する光強度記憶装置５４が接続されている。
検査流路４０内を液体が流れると、励起光光源１０が励起光を照射し、蛍光検出器１０２が、第１の蛍光波長帯域の光の強度と、第２の蛍光波長帯域の光の強度と、を測定し、時系列的に光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂに保存する。また、散乱光検出器１０５が、散乱光を測定し、散乱光の光強度を時系列的に光強度記憶装置５４に保存する。
第１の実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００をさらに含む。ＣＰＵ３００は、散乱光基準判定部３０３を含む。散乱光基準判定部３０３は、第１の蛍光波長帯域の光の強度の値と、第２の蛍光波長帯域の光の強度の値と、を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂから読み出す。また、散乱光基準判定部３０３は、散乱光の強度を、光強度記憶装置５４から読み出す。
散乱光基準判定部３０３は、蛍光検出器１０２が蛍光帯域の光を測定せず、散乱光検出器１０５が散乱光を測定した場合、検査対象の水が気泡を含むと判定する。さらに、散乱光基準判定部３０３は、蛍光検出器１０２が蛍光帯域の光を測定せず、散乱光検出器１０５が散乱光を測定した場合、検査対象の水が微生物及び非微生物粒子を含まないと判定してもよい。またさらに、散乱光基準判定部３０３は、蛍光検出器１０２が蛍光帯域の光を測定し、散乱光検出器１０５が散乱光を測定した場合、検査対象の水が微生物又は非微生物粒子を含むと判定してもよい。
ＣＰＵ３００は、波長比較部３０１及び蛍光基準判定部３０２をさらに含んでいてもよい。波長比較部３０１は、検出した第１の蛍光波長帯域における光の強度の値と、第２の蛍光波長帯域における光の強度の値と、を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂから読み出す。さらに、波長比較部３０１は、第１の蛍光波長帯域の光の強度と、第２の蛍光波長帯域の光の強度と、を比較する。蛍光基準判定部３０２は、長波長側の第１の蛍光波長帯域の光の強度が、短波長側の第２の蛍光波長帯域の光の強度よりも大きい場合、液体が微生物を含んでいると判定する。また、蛍光基準判定部３０２は、短波長側の第２の蛍光波長帯域の光の強度が、長波長側の第１の蛍光波長帯域の光の強度よりも大きい場合、液体が非生物粒子を含んでいると判定する。
蛍光基準判定部３０２は、例えば、判定結果を出力装置４０１から出力する。出力装置４０１としては、ディスプレイ、スピーカ、及びプリンタ等が使用可能である。
以上説明した第１の実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置によれば、マイクロ波照射により、微生物粒子が発する蛍光強度を増強することが可能となる。一般に、メイラード反応がおこる前の微生物粒子が発する蛍光は弱いため、マイクロ波照射により、微生物粒子が発する蛍光強度が増強すると、微生物粒子の検出精度を向上させることが可能となる。また、メイラード反応は、非微生物では生じないため、マイクロ波照射により、微生物粒子の蛍光強度を選択的に増強することが可能となる。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置は、図３に示すように、検査流路４０を流れた生物粒子を含む液体を、加熱用流路２０１に戻す循環流路２０３をさらに備える。第２の実施の形態において、例えば、マイクロ波照射装置２０２は、循環流路２０３で循環される前の微生物粒子を含む液体が加熱用流路２０１を流れても、加熱用流路２０１内の液体に、マイクロ波を照射しない。しかし、マイクロ波照射装置２０２は、循環流路２０３で循環された後の微生物粒子を含む液体が加熱用流路２０１を流れると、加熱用流路２０１内の液体に、マイクロ波を照射する。
第２の実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置は、図３に示すように、検査流路４０を流れた生物粒子を含む液体を、加熱用流路２０１に戻す循環流路２０３をさらに備える。第２の実施の形態において、例えば、マイクロ波照射装置２０２は、循環流路２０３で循環される前の微生物粒子を含む液体が加熱用流路２０１を流れても、加熱用流路２０１内の液体に、マイクロ波を照射しない。しかし、マイクロ波照射装置２０２は、循環流路２０３で循環された後の微生物粒子を含む液体が加熱用流路２０１を流れると、加熱用流路２０１内の液体に、マイクロ波を照射する。
第２の実施の形態において、図４に示すように、ＣＰＵ３００は、循環流路２０３で循環される前の粒子が発した蛍光の強度と、循環流路２０３で循環された後の粒子が発した蛍光の強度と、を比較する前後比較部３０４をさらに備える。
前後比較部３０４は、循環流路２０３で循環される前の、マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度と、循環流路２０３で循環された後の、マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度と、が同等である場合、粒子が非微生物粒子であると判断する。また、前後比較部３０４は、循環流路２０３で循環される前の、マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度より、循環流路２０３で循環された後の、マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度が強い場合、粒子が微生物粒子であると判断する。
第２の実施の形態に係る液中生物粒子の検出装置によれば、非微生物粒子に対して、微生物粒子をより正確に識別することが可能となる。
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、実施の形態では、複数の波長帯域の蛍光強度を、複数の受光素子で検出する例を示したが、単一の波長帯域の蛍光強度を、単一の受光素子で検出してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、実施の形態では、複数の波長帯域の蛍光強度を、複数の受光素子で検出する例を示したが、単一の波長帯域の蛍光強度を、単一の受光素子で検出してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
（実施例１）
シングルモード共鳴共振器を用いて、３ｍＬの表皮ブドウ球菌懸濁液に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射した。この際、懸濁液の温度が２００℃を超えないように、シングルモード共鳴共振器を制御した。その後、マイクロ波を照射されていない表皮ブドウ球菌懸濁液（コントロール）と、マイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液と、を、それぞれスライドグラスに滴下し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図５に示すコントロールの蛍光画像と、図６に示すマイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図７に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液の蛍光強度が強いことが示された。
シングルモード共鳴共振器を用いて、３ｍＬの表皮ブドウ球菌懸濁液に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射した。この際、懸濁液の温度が２００℃を超えないように、シングルモード共鳴共振器を制御した。その後、マイクロ波を照射されていない表皮ブドウ球菌懸濁液（コントロール）と、マイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液と、を、それぞれスライドグラスに滴下し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図５に示すコントロールの蛍光画像と、図６に示すマイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図７に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された表皮ブドウ球菌懸濁液の蛍光強度が強いことが示された。
（実施例２）
シングルモード共鳴共振器を用いて、３ｍＬの大腸菌懸濁液に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射した。この際、懸濁液の温度が２００℃を超えないように、シングルモード共鳴共振器を制御した。その後、マイクロ波を照射されていない大腸菌懸懸濁液（コントロール）と、マイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液と、を、それぞれスライドグラスに滴下し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図８に示すコントロールの蛍光画像と、図９に示すマイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１０に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液の蛍光強度が強いことが示された。
シングルモード共鳴共振器を用いて、３ｍＬの大腸菌懸濁液に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射した。この際、懸濁液の温度が２００℃を超えないように、シングルモード共鳴共振器を制御した。その後、マイクロ波を照射されていない大腸菌懸懸濁液（コントロール）と、マイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液と、を、それぞれスライドグラスに滴下し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図８に示すコントロールの蛍光画像と、図９に示すマイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１０に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された大腸菌懸懸濁液の蛍光強度が強いことが示された。
（比較例１）
シングルモード共鳴共振器を用いて、スライドガラス片上で自然乾燥させた表皮ブドウ球菌に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射したが、温度上昇は確認されなかった。その後、マイクロ波を照射されていない、スライドガラス上で自然乾燥させた表皮ブドウ球菌（コントロール）と、マイクロ波を照射された、スライドガラス片上で乾燥した表皮ブドウ球菌と、を、それぞれ蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図１１に示すコントロールの蛍光画像と、図１２に示すマイクロ波を照射された、乾燥した表皮ブドウ球菌の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１３に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された、乾燥した表皮ブドウ球菌の蛍光強度に、有意な差は認められなかった。
シングルモード共鳴共振器を用いて、スライドガラス片上で自然乾燥させた表皮ブドウ球菌に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射したが、温度上昇は確認されなかった。その後、マイクロ波を照射されていない、スライドガラス上で自然乾燥させた表皮ブドウ球菌（コントロール）と、マイクロ波を照射された、スライドガラス片上で乾燥した表皮ブドウ球菌と、を、それぞれ蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図１１に示すコントロールの蛍光画像と、図１２に示すマイクロ波を照射された、乾燥した表皮ブドウ球菌の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１３に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された、乾燥した表皮ブドウ球菌の蛍光強度に、有意な差は認められなかった。
（比較例２）
シングルモード共鳴共振器を用いて、スライドガラス片上で自然乾燥させた大腸菌に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射したが、温度上昇は確認されなかった。その後、マイクロ波を照射されていない、スライドガラス上で自然乾燥させた大腸菌（コントロール）と、マイクロ波を照射された、スライドガラス片上で乾燥した大腸菌と、を、それぞれ蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図１４に示すコントロールの蛍光画像と、図１５に示すマイクロ波を照射された、乾燥した大腸菌の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１６に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された、乾燥した大腸菌の蛍光強度に、有意な差は認められなかった。
シングルモード共鳴共振器を用いて、スライドガラス片上で自然乾燥させた大腸菌に、４００Ｗのマイクロ波を１０分間照射したが、温度上昇は確認されなかった。その後、マイクロ波を照射されていない、スライドガラス上で自然乾燥させた大腸菌（コントロール）と、マイクロ波を照射された、スライドガラス片上で乾燥した大腸菌と、を、それぞれ蛍光顕微鏡で観察した。その結果、図１４に示すコントロールの蛍光画像と、図１５に示すマイクロ波を照射された、乾燥した大腸菌の蛍光画像と、が得られた。さらに、蛍光画像の解析を行い、蛍光強度のヒストグラムを作成したところ、図１６に示すように、コントロールと比較して、マイクロ波を照射された、乾燥した大腸菌の蛍光強度に、有意な差は認められなかった。
１０ 励起光光源
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０Ａ、２０Ｂ 受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、５４ 光強度記憶装置
４０ 検査流路
５０ 散乱光受光素子
１０２ 蛍光検出器
１０５ 散乱光検出器
２０１ 加熱用流路
２０２ マイクロ波照射装置
２０３ 循環流路
３００ 中央演算処理装置
３０１ 波長比較部
３０２ 蛍光基準判定部
３０３ 散乱光基準判定部
３０４ 前後比較部
４０１ 出力装置
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０Ａ、２０Ｂ 受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、５４ 光強度記憶装置
４０ 検査流路
５０ 散乱光受光素子
１０２ 蛍光検出器
１０５ 散乱光検出器
２０１ 加熱用流路
２０２ マイクロ波照射装置
２０３ 循環流路
３００ 中央演算処理装置
３０１ 波長比較部
３０２ 蛍光基準判定部
３０３ 散乱光基準判定部
３０４ 前後比較部
４０１ 出力装置
Claims (10)
- 微生物粒子を含む液体が流れる加熱用流路と、
前記加熱用流路中の微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置と、
前記加熱用流路に接続された検査流路と、
前記検査流路に励起光を照射する励起光光源と、
前記励起光を照射された前記検査流路中の微生物粒子が発する蛍光を検出する蛍光検出器と、
を備える、液中生物粒子の検出装置。 - 前記検査流路を流れた生物粒子を含む液体を、前記加熱用流路に戻す循環流路を更に備える、請求項１に記載の液中生物粒子の検出装置。
- 前記マイクロ波照射装置が、前記循環流路で循環される前の微生物粒子を含む液体に、マイクロ波を照射しない、請求項２に記載の液中生物粒子の検出装置。
- 前記マイクロ波照射装置が、前記循環流路で循環された後の微生物粒子を含む液体に、マイクロ波を照射する、請求項３に記載の液中生物粒子の検出装置。
- 前記循環流路で循環される前の粒子が発した蛍光の強度と、前記循環流路で循環された後の粒子が発した蛍光の強度と、を比較する前後比較部を更に備える、請求項４に記載の液中生物粒子の検出装置。
- 前記加熱用流路が光に対して不透明である、請求項１から５のいずれか１項に記載の液中生物粒子の検出装置。
- 微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射することと、
前記マイクロ波を照射された生物粒子に励起光を照射し、当該生物粒子が発する蛍光を検出することと、
を備える、液中生物粒子の検出方法。 - 前記微生物粒子を含む液体にマイクロ波を照射することの前に、前記マイクロ波を照射されていない生物粒子に励起光を照射し、当該生物粒子が発する蛍光を検出することを更に備える、液中生物粒子の検出方法。
- 前記マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度と、前記マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度と、を比較することを更に備える、請求項８に記載の液中生物粒子の検出方法。
- 前記マイクロ波を照射されていない粒子が発した蛍光の強度より、前記マイクロ波を照射された粒子が発した蛍光の強度が強い場合、前記粒子が微生物粒子であると判定することを更に備える、請求項９に記載の液中生物粒子の検出方法。
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